• Author / Uploaded
• Sonic Random

Citation preview

FUNDACIÓN LA SALLE DE CIENCIAS NATURALES INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGÍA DEL MAR CAMPUS MARGARITA

Circuitos de refrigeración domestico comercial e industria

Autor: Br. Jean Guevara

Punta de piedras, febrero de 2016

INTRODUCCION La refrigeración es utilizada por el hombre desde mucho tiempo para la conservación de alimentos, medicinas, así como para la producción de hielo, etc. La mayoría de las refrigeradoras usan hoy un ciclo termodinámico que incluye la compresión de un vapor refrigerante, para lo cual usan un compresor con motor eléctrico. Esto limita el uso de esas refrigeradoras en regiones rurales sin red eléctrica, requiriendo una generación de electricidad local, sea con un grupo electrógeno o sea con paneles fotovoltaicos, lo que es sumamente costoso. En el sistema de refrigeración por adsorción se requiere una cantidad pequeña de trabajo (o electricidad) en relación al sistema de compresión de vapor, sin embargo se requiere un suministro de calor muchas veces mayor que el trabajo requerido por el ciclo de compresión de vapor. Es decir si el calor es suficientemente barato, el ciclo de refrigeración por absorción será atractivo económicamente.

Doméstica La refrigeración doméstica o casera, como también se le llama, se usa primordialmente para la preservación de los alimentos. Las bajas temperaturas controlan el crecimiento de bacterias en los alimentos. Cuando se reduce dicho crecimiento se evita que la comida se descomponga. Los mecánicos que hacen trabajos de refrigeración doméstica son personas que principalmente se dedican a hacer reparaciones. Función de refrigeradora domestica La función de una máquina de refrigeración es tomar el calor del lado de baja temperatura y expulsarlo al exterior, empleando una fuente de energía externa para mantener el proceso. Un refrigerador es una bomba de calor, impulsada generalmente por un motor eléctrico. Es asimismo posible emplear sales eutécticas o absorción. El refrigerador funciona a base de un sistema o circuito cerrado de procesos, que opera gracias a un gas refrigerante. Este circuito, agrandes rasgos, consta de dos procesos, uno de compresión y otro de descompresión del gas, que lo hacen pasar de estado gaseoso a líquido y viceversa. Por medio de estos dos procesos, el refrigerador es capaz de generar frío para su interior y liberar el calor a través de la rejilla con que cuenta en la parte posterior, que también se denomina condensador. Para poder controlar estos procesos, los refrigeradores cuentan con un Sistema de termostato para regular el frío de su interior, que controla el proceso de compresión del gas refrigerante.  El gas refrigerante pasa a través del compresor. Aquí el gas es comprimido y por lo tanto la presión sobre él aumenta. La temperatura del gas refrigerante en cambio aumenta como resultado del incremento de presión y toma la forma de vapor sobrecalentado.  El refrigerante pasa a través de los serpentines y libera “calor” a su alrededor. Entonces el refrigerante se enfría debido a esa pérdida de calor.  . Cuando el refrigerante pasa por el condensador, su temperatura se reduce. Sin embargo su presión se mantiene constante. Debido a la reducción de su temperatura, el refrigerante cambia a su fase liquida.  La válvula de expansión causa una repentina reducción en la presión sobre el refrigerante. Una parte del refrigerante se evapora y se expande. Esta expansión causa un descenso en la temperatura del refrigerante.

 La evaporación del líquido refrigerante, está presente en el evaporador, el cual absorbe el calor de los alimentos que están en el refrigerador y por lo tanto los mantiene fríos. Aquí es donde interviene la ley cero de la termodinámica, el refrigerante está a una temperatura menor que los alimentos  El refrigerante elevo su temperatura (debido al equilibrio térmico que debióó ocurrir) y pasa a su fase gaseosa. El refrigerante que es ahora un gas entra de nuevo al compresor y el ciclo se repite. Localización y reparación de averías de una refrigeradora domestica

El compresor no trabaja: Si el compresor no trabaja se puede deber a las siguientes causas: 1. No hay corriente en el tomacorriente. Con el voltímetro debe comprobar el voltaje que debe ser de 110 voltios, con un 10% de tolerancia de lo contrario debe corregirlo hasta obtener el voltaje correcto 2. Control apagado. Gire el control (Termostato) hacia la derecha 3. Control de temperatura averiado. Si el control (termostato) está dañado se debe reemplazar por uno nuevo 4. No hay corriente en los terminales del compresor. Con el óhmetro verifique continuidad entre los cables que van desde el control 5. Interruptor térmico defectuoso. Una vez comprobado que hay corriente en los terminales del compresor, se debe probar continuidad en el térmico si no hay continuidad o está disparado, es mejor cambiarlo por otro de igual capacidad. 6. Relay defectuoso. Cuando se conecta el refrigerador y se escucha dispararse el térmico, lo más probable es que el relay esté pegado o abierto si es así se debe cambiar por uno de las mismas especificaciones, es aconsejable que cuando se cambie relay, se cambie el térmico también 7. Compresor defectuoso Se debe revisar continuidad entre los tres terminales del compresor, sien alguno no hay continuidad o si alguno presenta contacto a masa se debe cambiar el compresor. Si hay continuidad entre los tres terminales y no hay contacto a masa, puede conectar directamente el compresor identificando muy bien los terminales, la corriente debe ir al común y al de marcha y debe hacer un puente entre el terminal de marcha y el de arranque, si el compresor arranca mida su

intensidad de acuerdo a las especificaciones del fabricante, si la intensidad es muy alta puede indicar problemas en el sistema de refrigeración en el cual se debe descargar el refrigerante y volver aprobar. Si la intensidad no ha bajado se debe reemplazar el compresor. Fallas en el compresor: El compresor que se utiliza en refrigeración doméstica es un equipo desechable por lo tanto en el mercado no se encuentran partes para sustituirlas partes averiadas. Hay algunos casos como son las empaquetaduras, compresor pegado por falta de uso etc. Que se pueden reparar. Cuando la presión del compresor no es la óptima puede deberse únicamente a que algún empaque interno está en mal estado, siendo así se puede procederá abrir la unidad, revisar fugas y cambiar el empaque averiado. La falta de presión también se puede deber a la presencia de alguna partícula extraña en las válvulas, en este caso se procede a limpiar muy bien las dos válvulas, si el problema no se resuelve con esto, quiere decir que la falla puede estar en el pistón, la biela, la excéntrica etc. Casos en los cuales no se puede reparar por ausencia de estos repuestos. Cuando el compresor por falta de uso se ha pegado, antes de abrirlo se puede probar conectándolo a un voltaje de 220 voltios por espacio de algunos segundos únicamente, si el compresor no ha despegado se puede abrir y manualmente despegarlo. Si la falla es en el motor eléctrico ya sea recalentado o quemado lo mejor es reemplazarlo y no rebobinarlo. Una vez corregido estos defectos o en el caso extremo de tener que cambiar la unidad se debe acoplar y soldar muy bien las uniones un los tubos y proceder a cargar refrigerante El compresor trabaja pero el refrigerador no enfría Si el compresor trabaja pero el refrigerador no enfría las causas pueden ser: 

Falta de refrigerante. La falta de refrigerante indica con toda seguridad que se ha presentado una fuga en alguna parte del sistema, por ello se debe localizar esa fuga de la siguiente forma:

Localización de fugas de refrigerante Uno de los principales problemas que se presentan en los sistemas de refrigeración son las fugas del refrigerante. Si se presentan en el lado de alta presión, ocasionan la pérdida de refrigerante de manera que llega el momento que el sistema falla. Si las fugas se encuentran

en el lado de baja presión del sistema, el escape de refrigerante es más lento pero también llega el momento en que el sistema va a fallar y si este defecto no se corrige a tiempo es posible que llegue a entrar aire al sistema y con él la humedad produciendo consecuencias graves hasta el punto de ocasionar daños en el compresor. La prueba de fugas es un paso importante y debe realizarse con mucho cuidado. Desde el momento de hacer vacío se está realizando la primera prueba de fugas, si el aire no puede evacuarse completamente es porque existe una fuga. El aumento de vacío depende de la magnitud de ésta. Si se ha logrado el vacío requerido pero éste no se mantiene indica que aún existe una fuga. Para localizar las fugas estando el sistema en vacío se puede utilizar un poco de aceite de compresor y untarlo en las partes donde se sospeche pueda estar localizada la fuga; uniones soldadas, uniones roscadas etc. Si no es posible localizar la fuga con el sistema en vacío se debe proceder a cargar refrigerante a presión y utilizando un detector de fugas o únicamente agua con jabón se vuelve a recorrer todas las partes sospechosas hasta localizar la fuga y corregirla. Esto puede ser soldando alguna unión que presento fuga, soldando un poro que se pudo haber hecho accidentalmente, esto suele suceder muy a menudo en el evaporador, si el poro es pequeño se puede recurrir a soldaduras químicas si el orificio es muy grande se puede reemplazar la tubería de aluminio por tubería de cobre o cambiar el evaporador por otro nuevo. O simplemente ajustando el racor por donde se presentaba la fuga Humedad en el sistema La presencia de humedad en un sistema de refrigeración se debe básicamente un vacío mal ejecutado antes de haber cargado el refrigerante. El síntoma más relevante en el diagnóstico de presencia de humedad en el sistema es cuando el refrigerador deja de enfriar o congelar según sea el caso de una manera abrupta a pesar de que el compresor este trabajando y luego repentinamente o después de haberse desconectado y esperado un tiempo prudente, vuelve a enfriar o congelar normalmente. Esto sucede debido a que el agua que se encuentra dentro del sistema puede llegar al punto de congelación y obstruir el tubo capilar, esta obstrucción dura hasta el momento en que por alguna razón ese trozo de hielo que está obstruyendo el tubo capilar se descongele y deje pasar el refrigerante volviendo a trabajar normalmente el sistema. Cuando este problema se presenta quiere decir que la sílica del filtro secador ha sido saturada y no es capaz de absorber más humedad por lo tanto para

reparar este problema se debe cambiar el filtro secador, hacer un buen vacío y cargar nuevamente refrigerante Carga de gas refrigerante Una vez detectado y corregido el problema que pudo ser: Fuga de refrigerante, humedad en el sistema o cambio de unidad, proceda a cargar el refrigerante dela siguiente manera: a) Instale el manómetro b) Corte el tubo e instale un racor con su respectivo abocardado, o ábrala llave según sea el caso c) Con una extensión o racor macho instale la manguera de baja (azul) del manómetro. d) Conecte la manguera central (amarilla) del manómetro a la bomba de vacío e)

Abra la llave del manómetro de baja (azul) y cerciórese de que la llave del manómetro de alta (rojo) permanezca cerrada

f)

Efectúe el vacío

g) Conecte la bomba de vacío y espere a que la aguja del manómetro de baja marque 29 o 30 mm. De vacío y espere unos 15 minutos. h) Cierre la llave del manómetro de baja, desconecte la bomba de vacío y espere 15 minutos como mínimo. Si la aguja permanece en su posición inicial puede proceder a cargar refrigerante, de lo contrario debe localizar la fuga. Para ello debe untar con aceite lubricante en las partes donde sospeche que se puede encontrar la fuga, una vez localizada abra la llave del manómetro de baja para quitar el vacío e igualar las presiones. Corrija el defecto y efectúe nuevamente el vacío. i) Cargue refrigerante

j) Suelte la manguera amarilla de la bomba de vacío e instale en ella el cilindro de refrigerante. k) Sin apretar la manguera suelte un poco de refrigerante con el fin de que este saque el aire que ha entrado en la manguera l) Apriete la manguera en la válvula de servicio del cilindro de refrigerante, y suelte un poco del mismo m) Conecte el refrigerador y abra la llave del manómetro de baja. n) Abra y cierre la llave del manómetro de baja, permitiendo que entre el refrigerante paulatinamente, hasta completar la carga del mismo, de acuerdo a las especificaciones del fabricante o)

Si no cuenta con las especificaciones del fabricante, observe el evaporador, en la parte donde él termina y cuando forma escarcha en esta parte es cuando la carga de refrigerante ha sido suficiente.

p) Evite que en el tubo de retorno se produzca escarcha, esto es síntoma de que tiene demasiado refrigerante, por lo tanto en estos casos se debe sacar refrigerante hasta que desaparezca la escarcha en dicho tubo. q) Cierre la llave de servicio de la unidad, o aplaste el tubo, córtelo y sóldelo según sea el caso .poco frío en el refrigerador Cuando en el interior del refrigerador la temperatura no baja a la requerida el problema puede ser: 

El botón de graduación del termostato en la posición mínimo. Se debe ajustar el botón a la posición correcta, una posición intermedia es recomendable.



Termostato descalabrado .El termostato se puede calibrar internamente como se ha visto anteriormente con un tornillo de graduación sin embargo para efectuar esta operación debe asegurarse que la temperatura no corresponde a la establecida por el dial, si no se logra corregir este defecto lo mejor es reemplazarlo por uno nuevo



Demasiada escarcha en el evaporador. El evaporador debe ser descongelado periódicamente para evitar el aislamiento que produce la escarcha, cuando esta supera el medio centímetro se debe quitarla.



Empaques de las puertas con escapes. Se debe revisar cuidadosamente el estado de los empaques, si ellos presentan problemas se deben arreglar o cambiar, si es una nevera se puede probar con un papel entre la puerta y el gabinete debe sujetar al papel en todo el rededor de la misma si esto no sucede indica que hay entrada de aire caliente lo cual impide obtener una baja temperatura



Falta de refrigerante La escasez de refrigerante como se vio anteriormente inicialmente provoca este síntoma pero luego el enfriamiento desaparece completamente. En la sección anterior ya se vio como corregir este defecto



El refrigerador colocado en un sitio caliente. Un refrigerador nunca se debe instalar cerca de una fuente calorífica tales como exposición a los rayos solares, cerca de una estufa o cualquier aparato de calefacción. Si esto sucede se debe retirar o alejar de esta fuente de calor

Demasiado frío en el refrigerador Cuando el refrigerador enfría demasiado o más de lo requerido se debe a:  Botón del termostato en la posición máximo. Se debe ajustar el botón del termostato a la posición adecuada  Bulbo del termostato suelto. Debe revisar si el bulbo del termostato está en la grapa del evaporador, si no se la debe sujetar en ese sitio.



Control o termostato pegado. Si al girar el termostato hacia la izquierda el refrigerador no apaga, quiere decir que el termostato está pegado cuando esto sucede se debe reemplazar por uno nuevo.

 Cables del termostato en corto. Cuando los terminales de los cables o los cables que van al control están pegados, el control queda por fuera del circuito, se debe entonces despegar y aislar muy bien estos cables. Congelación del tubo de succión Cuando el tubo de succión, tubo que se encuentra en la parte posterior del refrigerador, se congela o produce escarcha lo cual se debe evitar porque esta escarcha favorece la corrosión del tubo, se debe a dos causas básicamente 1. La posición del termostato otra vez en la posición máxima. Corregir la posición de dicho control. 2. Exceso de refrigerante. Cuando la carga de refrigerante ha sido demasiada, el disparo del mismo no termina en el evaporador sino que continúa hasta el tubo de retorno para corregir este defecto se debe evacuar la cantidad de refrigerante sobrante. En el tubo o válvula de servicio del refrigerador se debe abrir o cortar según sea el caso hasta que salga el refrigerante sobrante y luego se cierra la válvula o se aplasta y se suelda el tubo El bombillo de luz interior no enciende 1. No hay corriente en el tomacorriente. Verificar con el voltímetro si hay o no voltaje en el tomacorriente y reparar la falla 2. Bombillo fundido. Si el bombillo está fundido se debe reemplazar para ello se debe destapar con cuidado la caja de controles dependiendo de la marca del refrigerador así mismo es su disposición. 3. Interruptor trabado o dañado. Si el bombillo está bueno y hay corriente en él toma lo más probable es que el interruptor esté averiado por lo tanto se debe proceder a reemplazarlo

Diagnóstico de fallas y recuperaciones en equipos de refrigeración domestica Problema

El compresor funciona connatamente

causa a investigar Puertas descuadradas no cierran uniformemente

Carga de alimentos tibios o calientes en el compartimiento; o exceso de carga introducida o un tiempo; o puerta mantenida abierta Termostato dañado (contactos soldados)

Carga de refrigerante insuficiente

Bulbo sensor del termostato Mal ubicado

Compresor ineficiente

medida a tomar Nivelar el gabinete, revisar bisagras, cambiar bolete si fuese necesario. revisar si algún objeto gaveta o carga impiden que las puertas cierren totalmente Instruir al usuario

Accionar manualmente termostato para que abra contactos; si no reacciona sustituir Verifique si hay fugas

Reposicionar en la ubicación origina establecida por el fabricante del equipo. Fijar para que no se vuelva a mover Verificar temperaturas de succión y descargar el compresor y presiones de alta y baja

práctica correcta Verificar correcto sello entre burlete y gabinete con una hoja de papel

Solo se deben cargar recipientes cuando estén a temperaturas ambientes; la puerta solo debe ser abierta por intervalos cortos de tiempos El sustituto debe ser de idénticas características que el sustituto Recuperar el refrigerante, repare fugas, recargue, revise nueva mente Esperar y verificar resultado del cambio

Sustituir compresor por otro idéntico o de la misma capacidad si se comprueba la falta de ineficiencia

Apertura de puerta demasiado frecuente

Instruir al usuario

Luz interior no apagada

Verifique interruptor de luz accionado por la puerta

Reducir la frecuencia de puerta planeando cuando hacerlo anticipada mente y no abrirla innecesaria mente Si no abre el circuito sustitúyalo

Industrial La refrigeración industrial tiene muchas más aplicaciones que las refrigeraciones mencionadas anteriormente. Por ejemplo, cuando se fabrican losetas asfálticas o de vinilo para pisos, se hace circular agua helada por los tambores que rolan los ingredientes fundidos calientes para hacer una hoja continua. A medida que ésta viaja en un transportador, la hoja se estampa en bloques. Durante el proceso final se el transportador a un túnel de aire refrigerado para enfriar y empacar la loseta. La refrigeración industrial juega también un papel vital en la investigación del espacio exterior. Los científicos prueban metales a temperaturas tan bajas como 1 grado kelvin (272ºC), que está a un solo grado del cero absoluto (-273ºC) (-460ºF). En teoría, el movimiento molecular se detiene en el cero absoluto y se reduce la resistencia al flujo de corriente. Así, a temperaturas ultra bajas, con la ayuda de rayos láser, los científicos pueden determinar la formación química de minerales. Mediante este método se encontró, por ejemplo, que no había nuevos elementos químicos en las rocas traídas desde la luna. Así mismo se obtuvo el equivalente de toda la información de un juego completo de enciclopedias dentro de un pequeño rayo láser de luz. Refrigeración comercial

La refrigeración comercial abarca; equipo para supermercados, refrigeración para restaurantes y diversos tipos de refrigeradores comerciales, tales como los que pueden encontrarse en las morgues, hospitales y florerías. La refrigeración comercial utiliza dos escalas de temperatura. La primera, ligeramente arriba del punto de congelación [32ºF, (0ºC], se utiliza para el almacenamiento de carne, quesos, bebidas, por nombrar unos cuantos. Puesto que estos productos contienen agua, una temperatura inferior a 32ºF (0ºC) los congelará. La segunda escala es para trabajar a bajas temperaturas. El patinaje sobre hielo, los almacenes fríos, y todos los gabinetes para alimentos congelados son ejemplo de aplicaciones de bajas temperaturas.

Éstas

normalmente oscilan entre 0 y –15ºF (-18º -26ºC) La refrigeración comercial es esencial en la sociedad actual para preservar y proteger los alimentos de las personas en todo el mundo. Actualmente se usa una variedad de sistemas en los supermercados y tiendas minoristas de venta de alimentos. Estos incluyen sistemas de refrigeración central conectados a escaparates, escaparates auto contenidos y cámaras refrigeradas y congeladores transitables. Se están usando también nuevos diseños, conocidos como sistemas distribuidos, que colocan los compresores de refrigeración

fg1 Comercial

fg2 Domestica

fg3 industrial

Bibliografía

http://www.slideshare.net/

Conclusión Debido a la transformación de la materia el hombre tuvo la necesidad de proteger sus alimentos en los tiempos de escases, en un ambiente fresco que evitara o que frenara el proceso de descomposición. Principalmente las carnes, frutas y demás alimentos delicados a la temperatura. Por ello experimentando con sustancias como la sal, cal y otras sustancias frías al tacto, en las cuales cubrían sus alimentos para proteger los, consecuentemente el desarrollo de la química y el estudio de sustancias más complejas en sus diferentes estados, trajo como desarrollo el refrigerador que no solo es utilizado en los hogares sino también en los laboratorios donde conservan sustancias para su posterior estudio. En casi todos los hogares en este caso existe un refrigerador desempeñando el papel de almacén de enceres alimenticios en lo que son consumidas en un tiempo determinado .Por algún tiempo no se tomaba en cuenta el consumo de energía eléctrica ni la eficiencia de enfriado, con el masivo consumo de energía y la escases de esta se exigieron normas de diseños a los fabricantes, dos normas simples bajo consumo eléctrico y alta eficiencia frigorífica, como resultado se desarrollaron nuevos sistemas eléctricos automáticos, los que detectan los puntos eficiente y obligan al sistema frigorífico a operar dentro del rango adecuado para el ahorro energético, además de esto hay que tomar en cuenta que el calor es el peor enemigo de la refrigeración, y este puede llegar de forma luminosa como por ejemplo por los rayos del sol y por estolas refrigeradoras modernas se les aplica pintura que refleja la gran cantidad de rayos luminosos, pinturas de color blanca o pinturas de color metálico ya que tienen pequeñísimas láminas de aluminio